一种电路连接方法、测量方法、测量电路及其应用与流程

未命名 08-29 阅读:81 评论:0


1.本技术属于量子信息领域,尤其是量子计算领域,特别地,本技术涉及一种电路连接方法、测量方法、测量电路及其应用。


背景技术:

2.约瑟夫森结是实现超导量子计算机的核心器件—超导量子比特—的关键构成。其性能的优劣直接关系到超导量子计算机是否能够实现有效的量子计算。在制作量子芯片时对约瑟夫森结进行测量,以便评估其制作工艺和其质量。而对其的测量项目中通常会包括约瑟夫森结的常温电阻,并且据此能够获得其临界电流。
3.因此,准确地测量约瑟夫森结的常温电阻是一种优势。


技术实现要素:

4.本技术的示例提供了一种电路连接方法、测量方法、测量电路及其应用。该方案能够避免测量过程中对瑟夫森结的损坏,并因此能够实现对瑟夫森结电阻的更准确测量。
5.本技术示例的方案,通过如下内容实施。
6.在第一方面,本技术的示例提出了一种用于基于开尔文四端接线法测量约瑟夫森结的电阻的测量电路。
7.其中的约瑟夫森结具有的第一超导层和第二超导层,并且测量电路包括:
8.第一电路,一端配置为与第一超导层连接、且另一端具有分离的两个第一连接部;
9.第二电路,一端配置为与第二超导层连接、且另一端具有分离的两个第二连接部;
10.用于将两个第一连接部和两个第二连接部中的任意一个连接部接地的接地电路;以及
11.用于将一个第一连接部和一个第二连接部连接的跨接电路;
12.其中的四端由两个第一连接部和两个第二连接部共同提供。
13.该测量电路具有两个第一连接部和两个第二连接部,因此可以通过两个第一连接部和两个第二连接部提供四个向外部设备、电路连接的端口(例如可以被描述为四端口)。因此,该测量电路能够用于基于开尔文四端接线法测量约瑟夫森结的电阻;并且,其相比于采用伏安法测量电路可以实现对具有更低电阻的测量对象(示例中为约瑟夫森结)进行电路测量,且具有更高的精度/准确度。
14.同时在上述的测量电路中,还具有将连接部连接至地的接地电路,以及连接(第一连接部和第二连接部)跨接电路。因此,该测量电路使得约瑟夫森结的第一超导层和第二超导层都能够接入地。那么,在将两个第一连接部和两个第二连接部接入测试仪器时,在接线过程中产生的静电可以被导入地,而不会经过约瑟夫森结,从而在该接线过程中保护约瑟夫森结,使其不会被静电损坏。由于约瑟夫森结免于被接线过程中的静电损坏,从而也使约瑟夫森结的电阻测量结果更加准确,也能更真实地反映所制作的约瑟夫森结的如电阻情况。
15.根据本技术的一些示例,测量电路还包括:
16.配置为接入电压表的电压测量线,两端分别与一个第一连接部和一个第二连接部连接;
17.配置为接入电流表的电流测量线,两端分别与剩余的一个第一连接部和剩余的一个第二连接部连接。
18.根据本技术的一些示例,两个第一连接部和两个第二连接部组成的组中的两个以上的连接部接地;
19.或者,测量电路具有四条接地电路,两个第一连接部和两个第二连接部共同组成四个连接部,四条接地电路与四个连接部按照一对一的方式连接。
20.根据本技术的一些示例,测量电路具有两条以上的跨接电路;
21.和/或,测量电路包括将两个第一连接部彼此连接、或者将两个第二连接部彼此连接的相同极性跨接电路。
22.在第二方面,本技术的示例提出了一种上述的测量电路在测试约瑟夫森结的电阻中的应用。
23.根据本技术的一些示例,测量电路被用于降低在测量过程中的测量设备与约瑟夫森结进行线路连接操作时对约瑟夫森结的静电损伤风险;。
24.在第三方面,本技术的示例提出了在测量约瑟夫森结的电阻过程中的电路连接方法。
25.该电路连接方法包括:
26.通过配置前述的测量电路以实现静电控制的步骤;以及
27.将两个第一连接部和两个第二连接部连接至测量仪器的步骤。
28.根据本技术的一些示例,在将测量仪器连接至两个第一连接部和两个第二连接部的步骤之后,电路连接方法还包括:将测量电路中的接地电路和跨接电路断路的步骤;
29.和/或,在配置测量电路以实现静电控制的步骤中,接地电路先形成,而跨接电路后形成。
30.在第四方面,本技术的示例提出了一种约瑟夫森结电阻的测量方法。
31.该测量方法包括:
32.提供待测约瑟夫森结,约瑟夫森结具有第一电极和第二电极,第一电极连接有第一线路、且第二电极连接有第二线路,其中第一线路末端分离为两个第一接线端口,第二线路末端分离为两个第二接线端口;
33.将由至少一个第一接线端口或至少一个第二接线端口提供的接地端口进行接地,且随后从接地端口跨接至另一个端口,其中接地端口选自第一接线端口和第二接线端口中的一者、且另一个端口选自第一接线端口和第二接线端口中的另一者;
34.按照开尔文四端接线法将两个第一接线端口和两个第二接线端口接入测量仪器;以及
35.使接地端口与地断路、以及使接地端口与另一个端口断路。
36.根据本技术的一些示例,第一线路和第二线路在通过微纳加工工艺制作约瑟夫森结的过程中被形成。
37.根据本技术的一些示例,第一电极和第一线路之间通过曲折的第一延长导线进行
连接。
38.根据本技术的一些示例,第二电极和第二线路之间通过曲折的第二延长导线进行连接。
39.根据本技术的一些示例,将接地端口进行接地是通过以下方式实现:从地向接地端口连接导线。
40.有益效果:
41.与伏安法测电阻(或称为伏特测量法、安培测量法)相比,本技术示例中的方案采用开尔文四端接线法进行约瑟夫森结的电路测量,可以布线和接触电阻,从而提供更高测量准确性。同时该方案通过测量电路将约瑟夫森结的电极接地,因此,在接入测量仪表时会避免静电通过约瑟夫森结,从而避免静电对约瑟夫森结的破坏作用,也相应地提高了测量的准确性。
附图说明
42.为了更清楚地说明,以下将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
43.图1为相关技术中伏安法测量电阻的电路连接线路图;
44.图2为本技术示例中的开尔文测电阻法的电路连接线路图;
45.图3为本技术示例中的第一种测量电路的电路图;
46.图4为本技术示例中的第二种测量电路的电路图;
47.图5为本技术示例中的第三种测量电路的电路图;
48.图6为本技术示例中的第四种测量电路的电路图;
49.图7为本技术示例中的第五种测量电路的电路图;
50.图8为本技术示例中的第六种测量电路的电路图;
51.图9为本技术示例中的第七种测量电路的电路图;
52.图10示出了本技术示例的第七种测量电路与电压表和电流表连接的电路图;
53.图11示出了本技术示例的第一种测量电路的接地电路和跨接电路的配置顺序的流程示意图;
54.图12示出了本技术示例的第一种测量电路中的接地电路配置方式的流程示意图。
55.附图标记说明:100-测量电路;100a-测量电路;100b-测量电路;100c-测量电路;100d-测量电路;100e-测量电路;100f-测量电路;101-第一电路;1011-第一连接部;102-第二电路;1021-第二连接部;103-接地电路;104-跨接电路。
具体实施方式
56.约瑟夫森结是一种非线性元件,能够形成非均匀的能级结构,并且能够基于此来构建超导量子比特。约瑟夫森结是由两块超导体中间,并且在由两块超导体之间的一层薄的绝缘体隔绝而形成的特殊器件。其中的非超导层/绝缘体的厚度为通常在纳米级别。由于库珀对的隧穿效应,约瑟夫森结表现出不同于一般超导体和一般绝缘体的性质。
57.在超导量子芯片的实践中,一种典型的约瑟夫森结为al-alox-al的异质结的结构。约瑟夫森结为三层的三明治结构,其中的位于绝缘体的两侧的超导体通常可以被描述为约瑟夫森结的两个超导体层,并且为了方便讨论而被记载为第一超导层和第二超导层,
或者也可被描述为第一电极和第二电极,或者也可被描述为上电极和下电极、或者底电极和顶电极。
58.以基于铝的约瑟夫森结为例,超导量子芯片中,在衬底表面制作铝膜,通过对其图形化形成暴露衬底的窗口,在通过在该窗口区域内制作多层结构的约瑟夫森结。例如,沉积一种或多种材料,例如超导体、电介质和/或金属。取决于所选择的材料,这些材料可以使用诸如化学气相沉积、物理气相沉积(例如,蒸发或溅射)的沉积工艺或外延技术以及其他沉积工艺来沉积。
59.示例性的,包括离子束辅助沉积法(ibad)、真空蒸发镀膜法(evaporation)、分子束外延(mbe)、脉冲激光沉积法(pld)、化学气相沉积法(cvd)、溶胶-凝胶法(sol-gel)以及磁控溅射镀膜法(magnetron 25sputtering)等。
60.在制造过程期间还可能从器件去除一种或多种材料。取决于要去除的材料,去除工艺可以包括例如湿蚀刻技术、干蚀刻技术或剥离(lift-off)工艺。可以使用已知的曝光(lithographic)技术(例如,光刻或电子束曝光)对形成本文所述的电路元件的材料进行图案化。
61.约瑟夫森结是超导量子比特的重要组成部分,其制作的成败将直接关系到是否能够使用超导量子比特进行有效的量子计算。为了确定约瑟夫森结的质量,通常需要测定其电阻。如果电阻偏离设计要求,则存在导致基于该约瑟夫森结的超导量子比特无法被正常地使用。
62.一般地,测量电阻可以通过伏安法测量,其具有如图1所示连线的测量方式。该方案通常可以被描述为两端法。这样的测量方法在被测量对象的电阻相对较大时,其测量结果还能接受。但是,当测量对象电阻的阻值较小时,该测量方式所能够获得的测量结果将很难满足要求。
63.这是因为,由于各种连接线路和测量仪器与线路的接触位置,各自都会存在电阻,如导线电阻和接触电阻。并且这样的电阻,在测量对象的电阻很小的情况下已经不能被忽略。
64.因此,为了克服线路的导线电阻以及测量仪表(电压表、电流表)与线路接触的接触电阻对测量结构的影响,一种四端子法被选择使用。在其他部分或一些示例中,该测量方式也可以被描述为四端子检测法、四线检测、或四点探针法、四线测电阻法、或者开尔文测电阻法等。
65.该四端法通过开尔文四端接线法进行测量系统的线路配置,其具有如图2所示连线的测量方式。将输出电流的走线和读取待测电阻两端电压值的引线分开,使得该测量系统具有分离的电流和电压电极,从而消除了布线和探针接触电阻的阻抗。该测量电阻的方法可以测量小阻值的电阻,并且能够将测量误差显著地减小(相对于前述之两端法),从而能够取得高精度的测量结果。
66.根据上述讨论可以知晓,为了对约瑟夫森结的电阻进行测量,可以考虑使用上述之开尔文测电阻法。但是,在实践中,采用该方法进行约瑟夫森结的电阻测量时,实际反映的多次测量的测量结果稳定性有待提高,并且还存在无法准确地测量约瑟夫森结的电阻,或者与同批次或者相同工艺和结构设计的结的预期阻值偏差大等问题。
67.通过研究,本技术发明人认为这可能与在测量约瑟夫森结的线路连接方式有关。
经过实践,发明人认识到测量过程中的连线操作所产生的静电可能损坏到了约瑟夫森结,使得测量结构失真、准确度降低。
68.例如,考虑到约瑟夫森结的尺寸较小(如微米尺度)、以及结构和性能的脆弱性,测量过程中的连线操作例如可以采用超声波焊接实现。超声波焊接是指利用高频振动波将超声波传递到两个需焊接的物体表面,并且在加压的情况下,使该两个物体表面相互摩擦、形变和升温而形成连接。但是,如前述,发明人在发现超声波焊接过程中会产生静电,而这可能使得约瑟夫森结被破坏而失效。
69.因此,如果在测量约瑟夫森结的电阻的过程中,能够对将静电的影响消除,将可以为更准确地测量约瑟夫森结的电阻带来积极的意义。换言之,即使采用开尔文测电阻法,在不能克服静电问题的不利影响的情况下,可能仍不能获得理想的约瑟夫森结电阻测量结果。
70.因此,发明人认为克服静电问题可以通过防止静电的产生、或者通过避免超声波焊接过程中所产生的静电通过约瑟夫森结来实现。在本技术的示例中,根据前述分析可以知晓,发明人选择克服静电问题是避免超声波焊接过程中的所产生的静电通过约瑟夫森结。其中,所描述的“通过”是指,静电从约瑟夫森结的两个超导体层中的一个超导体层传导至两个超导体层中的另一个超导体层。
71.作为一种示例性的选择,例如,在本技术的示例中,于约瑟夫森结的电阻测量系统中构建静电的释放通道/路径,例如建立到地的放电通道。结合前述采用开尔文四端接线法讨论,可以考虑将前述之四端中任意一者或多者进行接地处理。
72.进一步地,由于在进行具体的电路测量时需要将约瑟夫森结的两个超导层接入测量系统,因此,四端在接地也可能存在静电经过约瑟夫森结的情况,那么可能需要考虑接地的方式和顺序,以便尽量地避免静电的不利影响。
73.以下将结合附图对本技术示例中的方案进行详述,以便本领域技术人员能够更清晰地理解和实施本技术示例的方案。
74.在部分示例中,发明人提出了用于基于开尔文四端接线法测量约瑟夫森结的电阻的测量电路100。
75.其中为了方便阐述和理解,定义约瑟夫森结的超导体-绝缘体-超导体的三层结构中的两个超导体分别为第一超导层和第二超导层。并且因此,约瑟夫森结主要通过该第一超导层和第二超导层接入到测量电路100中,以便后续根据测试需要进行相应的测试操作。
76.示例中,测量电路100包括第一电路101和第二电路102。
77.其中,第一电路101的一端配置为与约瑟夫森结的第一超导层连接、且另一端具有分离的两个第一连接部1011。该两个第一连接部1011构成开尔文四端接线法中两个端。
78.类似地,第二电路102的一端配置为与约瑟夫森结的第二超导层连接、且另一端具有分离的两个第二连接部1021。该两个第二连接部1021构成开尔文四端接线法中另外两个端。因此,可以理解,四端接线法中的四端是由上述的两个第一连接部1011和两个第二连接部1021共同提供。
79.考虑到线路的尺寸以及连接的便利性,可以在各个第一连接部1011的末端配置焊盘,同时也在各个第二连接部1021的末端配置焊盘。
80.此外,测量电路100还包括用于将两个第一连接部1011和两个第二连接部1021中
的任意一个连接部接地的接地电路103;以及用于将一个第一连接部1011和一个第二连接部1021连接的跨接电路104。图3、图4、图5、图6和图7分别给出了一种在测量电路100中配置接地电路103和跨接电路104的示例的方案。
81.为了方便区分,按照图3至图7中从左至右的顺序,将两个第一连接部1011和两个第二连接部1021中的四个末端(焊盘)依次编号为1、2、3和4。
82.因此,在图3中,1号配置了接地电路103,而2号和3号配置了跨接电路104。
83.在图4的测量电路100a中,2号配置了接地电路103,而2号和3号配置了跨接电路104。
84.在图5的测量电路100b中,2号配置了接地电路103,而2号和4号配置了跨接电路104。
85.在图6的测量电路100c中,2号配置了接地电路103,而2号和3号配置了跨接电路104,且4号配置了接地电路103。
86.在图7的测量电路100d中,1号和3号配置了跨接电路104;2号配置接地电路103,4号配置了接地电路103,而1号和3号配置了跨接电路104,2号和3号配置了跨接电路104。
87.应当指出,在本技术的其他示例中,还可以配置其他的接地电路103和跨接电路104,而不以图3至图7为限。例如,两个第一连接部1011和两个第二连接部1021组成的组中的两个以上的连接部接地;因此可以在图6和图7的基础上补充配置其他的连接部进行接地的方案。
88.或者,测量电路100具有四条接地电路103,两个第一连接部1011和两个第二连接部1021共同组成四个连接部,四条接地电路103与四个连接部按照一对一的方式连接。例如在图8的测量电路100e中,1号配置接地电路103、2号配置接地电路103、3号配置接地电路103和4号配置接地电路103,2号和3号配置接地电路103,3号和4号配置跨接电路104。
89.可以理解,在图7和图8中,测量电路100具有两条(在其他示例中还可以具有3条以上)的跨接电路104。在图3、图4、图5和图6中,给出了将第一连接部1011和第二连接部1021进行跨接的跨接电路104。图7中,给出了将第一连接部1011和第二连接部1021进行跨接的跨接电路104。图8给出了,在测量电路100中,将包括将两个第二连接部1021彼此连接的跨接电路104。在其他示例中,还可以是将两个第一连接部1011彼此连接。
90.此外,由于第一连接部1011和第二连接部1021分别连接仪表的两个极(例如描述为正极和负极)因此,部分示例中,两个第一连接部1011之间的跨接也可以称为相同极性的跨接;而第一连接部1011和第二连接部1021之间的跨接也可以称为不同极性的跨接。
91.进一步地为了方便于与测量仪器/仪表进行连接,根据开尔文四端测量法,测量电路100还包括:电压测量线和电流测量线。
92.并且顾名思义,电压测量线被配置为接入电压表,并且电压测量线的两端分别与一个第一连接部1011和一个第二连接部1021连接。并且,电流测量线被配置为接入电流表,而电流测量线的两端分别与剩余的一个第一连接部1011和剩余的一个第二连接部1021连接。
93.图9是在图8的基础上配置电压测量线和电流测量线的示例。并且为了避免线路的杂乱和不清楚,在图9的测量电路100f中,电压测量线和电流测量线并未与相应的连接部进行连接。
94.至此,本技术中的测量电路100的结构已经被充分地阐述。如前述,该测量电路100能够被用于测试约瑟夫森结的电阻。因此,在本技术中,发明人还提出了一种该测量电路100在测试约瑟夫森结的电阻中的应用。
95.并且可以知晓,该应用能够被用于更少地产生对约瑟夫森结静电伤害地实现对约瑟夫森结的电阻的测量。例如,测量电路100可以被用于降低在测量过程中的测量设备(如前述的开尔文四端法测量过程中所使用的电压表和电流表)与约瑟夫森结进行线路连接操作时对约瑟夫森结的静电损伤风险。
96.例如,在图3至图9的示例图示方案中,由于约瑟夫森结的两端通过测量电路100已经被接入地。因此,在接入测量仪表时,接线过程中产生的静电可以通过测量电路100导入地,而不会通过约瑟夫森结。
97.因此,作为一种应用示例,部分示例中,发明人还提出了一种在测量约瑟夫森结的电阻过程中的电路连接方法。
98.该电路连接方法包括:
99.通过配置测量电路100以实现静电控制的步骤;以及
100.将两个第一连接部1011和两个第二连接部1021连接至测量仪器的步骤。
101.由于测量电路100将约瑟夫森结的两个超导体层接地,因此,为了进行通电测量。在通电进行测试之前,电路连接方法中还包括,在将测量仪器连接至两个第一连接部1011和两个第二连接部1021的步骤之后,电路连接方法还包括将测量电路100中的接地电路103和跨接电路104断路的步骤。并且示例性的方案如图10所示。
102.考虑如果在测量电路100与约瑟夫森结连接过程中也可能存在静电,那么,此静电也可能对约瑟夫森结造成潜在的静电伤害,那么也可以考虑针对测量电路100与约瑟夫森结的连接顺序进行控制,以便降低或避免“可能存在静电”对结的不利影响。在配置测量电路100以实现静电控制的步骤中,接地电路103先形成,而跨接电路104后形成。
103.例如,以图3所示的测量电路100为例进行说明,图11给出先配置接地电路103,后连接跨接电路104的流程。换言之,考虑如果在测量电路100与约瑟夫森结连接过程中也可能存在静电,那么,此静电也可能对约瑟夫森结造成潜在的静电伤害,那么也可以考虑针对测量电路100与约瑟夫森结的连接顺序进行控制,以便降低或避免“可能存在静电”对结的不利影响。
104.更进一步地,在图11中当配置接地电路103时,通过对接地的方式进行配置也可有助于控制静电的不利影响。例如,第一方案:接地电路103先与地连接,然后再与第一连接部1011连接,如图12所示。或者,第二方案:接地电路103先与第一连接部1011连接,然后再与地连接。其中,选择基于第一方案来配置测量电路100是有利的。
105.为了使本领域技术人员更易于实施本技术示例的方案,示例中给出了一种约瑟夫森结电阻的测量方法。
106.该测量方法包括:
107.步骤s1、提供待测约瑟夫森结,其中约瑟夫森结具有的第一电极和第二电极,并且第一电极连接有第一线路、且第二电极连接有第二线路,其中第一线路末端分离为两个第一接线端口,第二线路末端分离为两个第二接线端口。
108.在该步骤中,第一线路和第二线路是在通过微纳加工工艺制作约瑟夫森结的过程
中被形成。例如通过独立和结合地使用沉积、光刻、刻蚀等手段进行制作。这样的方式能够避免在约瑟夫森结制作完成后,再连接线路的麻烦。
109.如前述,一些示例中,通过超声波焊接的方式后续的接地电路103以及跨接电路104,因此,在部分示例中可以考虑在第一电极和第一线路之间通过曲折的第一延长导线进行连接。这样可以增加第一电极和第一线路之间的距离,从而避免超声波直接地作用到约瑟夫森结,进而避免超声波对约瑟夫森结的机械损伤,同时也可避免超声波产生的热效应对约瑟夫森结的热损伤。并且类似地,第二电极和第二线路之间也通过曲折的第二延长导线进行连接。图中未绘示出第一延长导线和第二延长导线。
110.步骤s2、然后,将由至少一个第一接线端口或至少一个第二接线端口提供的接地端口进行接地,且随后从接地端口跨接至另一个端口,其中接地端口选自第一接线端口和第二接线端口中的一者、且另一个端口选自第一接线端口和第二接线端口中的另一者。
111.其中,接地电路103的接线顺序可以被控制,以提高对结的静电防护。例如,将接地端口进行接地是通过以下方式实现:从地向接地端口连接导线,参阅图12。在图12中“二”表示了地。
112.步骤s3、再按照开尔文四端接线法将两个第一接线端口和两个第二接线端口接入测量仪器;以及
113.步骤s4、使接地端口与地断路、以及使接地端口与另一个端口断路。
114.在实施上述步骤之后即可通电进行测试,即还可以包括步骤s5、通电测量步骤。
115.上面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本技术,而不能解释为对本技术的限制。
116.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,前文参考附图描述一个或多个实施例。其中,贯穿全文相似的附图标记用于指代相似的组件。在上文的描述中,出于解释的目的,阐述了许多具体细节,以便提供对一个或多个实施例的更透彻的理解。然而,很明显,在各种情况下,可以在没有这些具体细节的情况下实践一个或多个实施例,各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
117.需要说明的是,本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
118.以上依据图式所示的实施例详细说明了本技术的构造、特征及作用效果,以上所述仅为本技术的较佳实施例,但本技术不以图面所示限定实施范围,凡是依照本技术的构想所作的改变,或修改为等同变化的等效实施例,仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时,均应在本技术的保护范围内。

技术特征:
1.一种测量电路,用于基于开尔文四端接线法测量约瑟夫森结的电阻,所述约瑟夫森结具有第一超导层和第二超导层,其特征在于,所述测量电路包括:第一电路,一端配置为与第一超导层连接、且另一端具有分离的两个第一连接部;第二电路,一端配置为与第二超导层连接、且另一端具有分离的两个第二连接部;用于将两个第一连接部和两个第二连接部中的任意一个连接部接地的接地电路;以及用于将一个第一连接部和一个第二连接部连接的跨接电路;所述四端由两个第一连接部和两个第二连接部共同提供。2.根据权利要求1所述的测量电路,其特征在于,测量电路还包括:配置为接入电压表的电压测量线,两端分别与一个第一连接部和一个第二连接部连接;以及配置为接入电流表的电流测量线,两端分别与剩余的一个第一连接部和剩余的一个第二连接部连接。3.根据权利要求1所述的测量电路,其特征在于,两个第一连接部和两个第二连接部组成的组中的两个以上的连接部接地;或者,测量电路具有四条接地电路,两个第一连接部和两个第二连接部共同组成四个连接部,所述四条接地电路与所述四个连接部按照一对一的方式连接。4.根据权利要求1或2或3所述的测量电路,其特征在于,测量电路具有两条以上的跨接电路;和/或,测量电路包括将两个第一连接部彼此连接、或者将两个第二连接部彼此连接的相同极性跨接电路。5.一种如权利要求1至4中任意一项所述的测量电路在测试约瑟夫森结的电阻中的应用。6.根据权利要求5所述的测量电路在测试约瑟夫森结的电阻的应用,其特征在于,所述测量电路被用于降低在测量过程中的测量设备与约瑟夫森结进行线路连接操作时对约瑟夫森结的静电损伤风险。7.一种在测量约瑟夫森结的电阻过程中的电路连接方法,其特征在于,所述电路连接方法包括:通过配置权利要求1至4中任意一项所述的测量电路以实现静电控制的步骤;以及将两个第一连接部和两个第二连接部连接至测量仪器的步骤。8.根据权利要求7所述的在测量约瑟夫森结的电阻过程中的电路连接方法,其特征在于,在将测量仪器连接至两个第一连接部和两个第二连接部的步骤之后,所述电路连接方法还包括将测量电路中的接地电路和跨接电路断路的步骤;和/或,在配置测量电路以实现静电控制的步骤中,接地电路先形成,而跨接电路后形成。9.一种约瑟夫森结电阻的测量方法,其特征在于,所述测量方法包括:提供待测约瑟夫森结,所述约瑟夫森结具有的第一电极和第二电极,第一电极连接有第一线路、且第二电极连接有第二线路,其中所述第一线路末端分离为两个第一接线端口,所述第二线路末端分离为两个第二接线端口;将由至少一个第一接线端口或至少一个第二接线端口提供的接地端口进行接地,且随
后从所述接地端口跨接至另一个端口,其中所述接地端口选自第一接线端口和第二接线端口中的一者、且所述另一个端口选自第一接线端口和第二接线端口中的另一者;按照开尔文四端接线法将两个第一接线端口和两个第二接线端口接入测量仪器;以及使接地端口与地断路、以及使接地端口与另一个端口断路。10.根据权利要求9所述的约瑟夫森结电阻的测量方法,其特征在于,所述测量方法包括以下的一个或多个限定;第一限定:所述第一线路和所述第二线路在通过微纳加工工艺制作约瑟夫森结的过程中被形成;第二限定:所述第一电极和第一线路之间通过曲折的第一延长导线进行连接;第三限定:所述第二电极和第二线路之间通过曲折的第二延长导线进行连接;第四限定:将接地端口进行接地是通过以下方式实现:从地向接地端口连接导线。

技术总结
本申请公开了一种电路连接方法、测量方法、测量电路及其应用,属于量子计算领域。测量电路包括各自分离形成两连接部的第一电路第二电路、以及将连接部接地的接地电路和将两个异性连接部跨接的跨接电路。该测量电路能够将约瑟夫森结的两个电极合适地接地,从而避免在进行线路连接时产生的静电通过约瑟夫森结,进而实现了对对约瑟夫森结保护而不被静电破坏,并且鉴于使用开尔文四端接线法可以实现更准确的电阻测量,反映约瑟夫森结的真实电阻情况。况。况。


技术研发人员:请求不公布姓名 请求不公布姓名 赵勇杰
受保护的技术使用者:本源量子计算科技(合肥)股份有限公司
技术研发日:2023.05.10
技术公布日:2023/8/28
版权声明

本文仅代表作者观点,不代表航家之家立场。
本文系作者授权航家号发表,未经原创作者书面授权,任何单位或个人不得引用、复制、转载、摘编、链接或以其他任何方式复制发表。任何单位或个人在获得书面授权使用航空之家内容时,须注明作者及来源 “航空之家”。如非法使用航空之家的部分或全部内容的,航空之家将依法追究其法律责任。(航空之家官方QQ:2926969996)

航空之家 https://www.aerohome.com.cn/

飞机超市 https://mall.aerohome.com.cn/

航空资讯 https://news.aerohome.com.cn/

分享:

扫一扫在手机阅读、分享本文

相关推荐